Au niveau atomique
D’un point de vue atomique, la conductivité thermique est liée à deux types de comportements :
- le mouvement des porteurs de charges, ions, électrons et trous.
- l’oscillation des atomes autour de leur position d’équilibre.
Dans les métaux, le mouvement des électrons libres est prépondérant alors que dans le cas des non-métaux, la vibration des ions est la plus importante.
La conductivité thermique est donc liée d’une part à la conductivité électrique (mouvement des porteurs de charge) et d'autre part à la structure même du matériau (vibrations des atomes).
En effet, dans un solide, les vibrations des atomes ne sont pas aléatoires et indépendantes les unes des autres, mais correspondent à des modes propres de vibration, aussi appelés « phonons » (on peut faire par exemple l’analogie avec un pendule ou une corde de guitare, dont la fréquence de vibration est fixée.
Ces modes propres de vibration correspondent à des ondes qui peuvent se propager dans le matériau, si sa structure est périodique (organisée).
Cette contribution sera donc plus importante dans un cristal, ordonné, que dans un verre, désordonné
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